~ ~ ~ ~II~

0006365

IIII m

INmTUTO FORHTAL 5ubgerencia Tecnologías e Industria de la Madera

CORPORACIÓN D. PO• •rno DE LA PRODUCCIÓN Fondo de Desarrollo e Innovación, FDI

ACONDICIONAMIENTO , y MANTENCION DE SIERRAS DE CINTA Alonso Quezada

Santiago - Chile 1998 Registro de Propiedad Intelectual N° 104.788

INDICE

PROLOGO l..

INTRODUCCION

2.-

GENERALIDADES ACERCA DE LAS MAQUINAS DE SIERRA DE CINTA

3

2.1

5

3.-

ESPECIFICACIONES DE LA HOJA DE SIERRA

7

3.1

Longimd

7

3.2

Ancho

8

Espesor o calibre

8 8 9

3.3 3.4

3.5 4.-

Lado o Mano de las Máquinas

Calibres y sus.equivalencias Forma de los dientes

ACONDICIONAMIENTO DE LA SIERRA DE CINTA

15

4.1

15

Dotación del Taller de Sierras 4.1.1 4.1.2

4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 4.2

4.3

Utensilios varios Equipo para acondicionar sierras circulares

Soldadura de Sierras de Cinta 4.2.1 4.2.2

Soldadura a cautines Soldadura clécuica a tope

4.2.3

Soldadura oxiacetilénica Soldadura bajo protección gaseosa

4.2.4

4.4

Características dcllocaJ El equipo tensionador La máquina afiladora Dispositivos para soldar Máquinas y aparatos para recalcar e igualar

_ . . .. .

_ .__

15 15 18

19

. .

20 22

.

23 23 23 26 27

30

Aplanamiento y Destorcedura del Cuerpo de la Sierra Tcnsionado de la Sierra de Cinta

33 37

4.4.1

38

El do,"" de la lámina

Página 4.4.2 4.4.3 4.5

40 42

Preparación de los Dientes 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 4.5.6 4.5.7

5.-

Forma de efectuar el tensionado Control de la tensión utilizando plantillas

44

Ancho de corte

Trabado o triscado Recalcado Igualación del recalcado Análisis comparativo del trabado y recalcado

.

. . . __

_ _._

__

..

..

Afilado

Orientaciones acerca de los esmeriles

.

__

.

59

ESTELITADO DE SIERRAS 5.1 5.2 5.3

5.4

63

Origen del EstelitélQo Tipo y Características de la Estelita El Proceso de Estclitado 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5

Estclitado manual Estelitado por fusión y preformado inmediato Estelitado por plasma y preformado inmediato Estelitado utilizando varilla preformada Aplicación de plaquitas de estelita

Consideraciones Acerca del Uso de la Estelita en las Sierras

45 45 47 51 55 56

63 64

65

. . . . .

65 68 70 71 71 72

6.- AJUSTES Y ALINEAMIENTOS EN LA INSTALACION. NECESARIOS PARA OBTENER UN BUEN SERVICIO DE LAS SIERRAS

75

6.1 Tensión de Montaje de la Sierra en la Máquina

75

6.1.1 6.1.2 6.1.3

6.2

Cálculo de la tensión de montaje Tensión de montaje mínima Aplicación de la tensión de montaje

Los Volantes de la Máquina de Sierra de Cinta 6.2.1 6.2.2

La rectificación de la llanta de los volantes Alineación de los volantes entre sí

75 78 79 84 85 88

Página 6.3 6.4 6.5 6.6

Alineamiento de la Máquina de Sierra con Respecto a la Unea del Carro Guías de la Hoja de Sierra Fallas de la Máquina que Causan Deterioro en la Hoja de Sierra Defectos de la Hoja de Sierra que Causan Deterioro en ella

7.- MEDIDAS DE SEGURIDAD

90 93 95

96

97

8.- BWUOGRAAA

101

9.- GLOSARIO

103

PROLOGO

En 1969 el Instituto Forestal editó el Manual N° 6 "Acondicionamiento y Mantención de Sierras Huinchas" preparado por los especialistas Alonso Quezada y

Rosaire Roseberry. Desde su aparición el texto gozó de gran aceptación no sólo en Chile sino en varios países latinoamericanos. Se usó principalmente como fuente de consultas en materia de sierras de cinta en los aserraderos y demás establecinúentos de elaboración de maderas. Agotada la referida edición se ha hecho notorio su requerimiento especialmente

como apoyo en los trabajos de taller. Razón por la cual el Instituto Forestal encargó al primero de los menciooados técnicos la preparación de la presente edición. Tanto la institución como el autor anhelan que ésta tenga un valor práctico mayor que la precedente para así satisfacer la demanda de un gran segmento de la industria maderera nacional y extranjera. El contenido comprende formas revisadas de ejecutar las operaciones de acondicionamiento del útil en cuestión y los principales cuidados en su operación, con

datos de ajustes mecánicos de las máquinas y órganos relaciooados. Al seleccionar el material el autor antepuso las necesidades y los requisitos inherentes a los talleres de sierras; aceptando muchas sugerencias de técnicos en esta materia; gran parte de eUas fórmulas empíricas, fruto de la confirmación práctica (refrendadas por la experiencia). Cooperación de valor inestimable que se aprecia en cuanto vale, y la presenta en vocabulario simple y compendiado. El presente trabajo se desarrolló en el marco de los proyectos FDI - CORFO (Fondo de Desarrollo e Innovación). Colaboró con el autor el Sr. Carlos MancineUi. Ingeniero Civil en lodustrias Forestales del Instituto Forestal y. en el capítulo de estelitado. el Sr. Francis Devlieger. docente de la Universidad de Talca. La dactilografía y composición la realizó la señora Margarita Martínez.

1. INrRODUCCIÓN

Cualquiera sea la envergadura de las instalaciones de aserrío o elaboración de madera, pequeña o grande, estas empresas enfrentan hoy en día una situación muy crítica en cuanto a competitividad y márgenes de rentabilidad, debido principalmente al alto costo que ha alcanzado el valor de la materia prima madera. Este factor de costo que alrededor de 1975 no pasaba de representar un 20% de los costos totales de producción de la madera aserrada, hoy se sitúa sobre el 70%. En virtud de ello, la productividad y eficiencia de transformar la madera en trozos en productos aserrados representa uno de los a_pectos claves de un aserradero y del cual depende en gran medida el rendimiento económico de la operación. Para lograr un buen índice de aprovechamiento de la materia prima en los aserraderos, uno de los factores y consideraciones más importantes dice relación con la preparación y mantenimiento del útil de corte, la sierra, y esto a su vez, de la acción de mano de obra de alto nivel técnico, como debe corresponder a los operadores del taller de sierras de cualquier aserradero. El Instituto Forestal interpretando esta realidad y eonciente de la necesidad de contar con eficientes especialista_ en la materia, presenta este manual que, tal como indica el prólogo, está destinado a apoyar al personal que labora en esta área, es decir, al servicio de la práctica inmediata en la instalación de aserrío y de los trabajos de taller, tanto para la dirección como para los operarios técnicos. Adicionalmente al tratamiento de la hoja de sierra el texto presta atención a los órganos de máquina_ que trabajan más relacionados con ella, pues, el montaje, los alineamientos, ajustes y velocidades adecuadas, son indispensables para que una sierra bien acondicionada pueda proporcionar un servicio satisfactorio.

ACONDIOONAMIENTO y MANTENOÓN DE SIERRAS DE ClNTA /1

Reducida a sus partes esenciales una máquina de sierra de cinta se compone de dos volantes ubicados en un mismo plano, sobre los cuales se monta una hoja de sierra cuyos extremos cstán soldados, de tal fonna quc constituye una cinta o banda sin fin (en Chile comúnmentc denominada "huincha"). Sc fabrican máquinas tanto para operación vertical, como horizontal, c inclinada. En las máquinas verticales, que son las más utilizadas, el volante inferior recibe la fuerza a través de correas y la comunica mediante la hoja de sierra al volante superior; por lo que se concluye que el "volante motriz" es el inferior y "volante conducido" el superior, este último está montado en un soporte que puede desplazarse sobre una corredera solidaria al cuerpo principal de manera que el volante superior se puede subir y bajar a voluntad mediante un mecanismo accionado por motor eléctrico o un dispositivo manual, quc permite: a) Dar a la hoja de sierra la tensión de montaje (estiramiento) que asegura la rectitud de sus partes libres. b) Utilizar, en una misma máquina, hojas con vanaclOnes en su longitud causadas por reparaciones y nuevas soldaduras. Estas sierras se emplean para el aserrado de trozas, para partir tablones y, en tallcres para cortes rectos y curvos (recortado de figuras). Esta variedad de trabajos ha hecho necesario construir varios tipos y tamaños de máquinas, que de acuerdo a su utilización pueden clasificarse en tres grupos: GRUPO A: Sierras de gran tamaño destinadas a aserrar trozas y a rea~errar piezas escuadradas; operan con velocidades de corte (velocidad dc sierra) quc varían entre unos 40 y 60 metros por segundo (8.000 a 12.000 pies por minuto). La velocidad de avancc de la madera es variable, llegando hasta aproximadamente 130 metros por minuto (unos 425 pies por minuto). GRUPO B: Máquinas de sierra de banda destinadas a partir madera de dimensiones menores y tablones; trabajan a una velocidad de corte de 30 a 40 metros por segundo (unos 6.000 a 8.000 pies por minuto). El ACONDICIONAMIENTO Y MANrENOÓN DE SIERRAS DE CINTA /3

avance de la madera, que en este caso casi siempre es mecanizado, varía entre 30 y 100 metros por minuto (unos 100 a 330 pies por núnuto). GRUPO C: Sierras carpinteras: su velocidad de corte es reducida, varía entre unos 15 y 30 metros por segundo (3.000 a 6.000 pies por minuto). Estas máquinas son usadas en los talleres de carpintería para la preparación de piezas destinadas a fabricar muebles, puertas, ventanas y otros productos similares. El ancho de estas sierras varía entre 6 y 50 núlímetros (1/4 a 2 pulgadas). En la industria del aserrío se encuentran sierras de cinta de los dos primeros grupos, A y B, es decir, de tamaños grande y mediano. Empleadas como aserradoras y reaserradoras; son en todos los casos de alimentación mecánica. Las hojas van montadas en forma directa sobre la llanta metálica de los volantes,

y estirada fuertemente entre éstos. El recalcado, producido mediante ensanchamiento de las puntas de los dientes, sólo puede ser conservado si durante la marcha la parte dentada de la sierra se mantiene fuera de las llantas de los volantes, ya que de otra forma el paso repetido de los dientes sobre la superficie metálica de los volantes lo destruiría. Es indispensable para el buen funcionamiento de estas máquinas asegurar la posición correeta de la hoja de sierra sobre los volantes, de manera que ésta no varíe cualquiera que sea el esfuerzo de avance de la madera. Este resultado se obtiene empleando hojas tensionadas transversalmente. Tensión transversal que más adelante se denonúna simplemente ''tensión'', es el laminado en frío que se aplica al centro de la hoja en toda su longitud. Esto hace que la parte central de la banda sea más larga que los bordes, lográndose con ello que una vez montada sobre los volantes los bordes de la núsma resulten más traccionados (estirados) que la zona central. A su vez el recién mencionado traceionamiento o estiramiento dado por los volantes a la hoja de sierra es lo que se denonúna ''tensión de montaje".

4/ ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA

La tensión debe ser igual en toda la longitud de la sierra, pues permite dejar los bordes anterior y posterior de ella como franjas de tracción en contacto con los volantes; esto obliga a montar la hoja sobre volantes que tengan una superficie correcta; más adelanle se describen las formas adecuadas de superficie para la cara de los volantes y la manera de preparar una hoja para que tenga una tensión conveniente. En eslas condiciones, la tensión longitudinal de la lámina, que se ejerce sólo sobre los bordes en lugar de repartirse sobre todo el ancho, produce una adherencia considerable que se opone a todo desplazamiento de ella sobre los volantes. La tracción del borde dentado contribuye, además, a la generación de cortes rectos en la madera.

Con el objeto de aumentar la rigidez de la sierra de cinta en operación, se diseñan máquinas con volantes lo más próximos posible entre ellos. Para esto naturalmente se tomará en cuenta la mayor altura de corte prevista.

2.1. Lado o Mano de las Máquinas Tanto para diseñar una instalación como para seleccionar el equipo de afilado de las sierras, se hace necesario conocer el lado o mano de la máquina, es decir, la posición en la máquina del ramal tenso de la sierra y de la troza, basa o semibasa que se asierra. Los esquemas mostrados en la Figura I permiten determinarlo fácilmente. El observador debe lomar la ubicación del operador de la máquina correspondiente.

ACONDIClONAMIENrO y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA I 5

IZQUIERDA

I

DERECHA

,

I

I

ROTACiÓN CONTRARIA AL SENTIDO DEL RELOJ

/ \

r

'

ROTACiÓN EN EL SENTIDO DEL RELOJ

¡- \

/-

------f---

: - ---h--$--f¡

,

1-'

j

\ IZQUIERDA

DERECHA

FUENTE: Saw FUer's Handbook, P.S. Ouelch, Amstrong Mfg. company

Figura l. DETERMINACiÓN DEL LADO O MANO DE UNA MÁQUINA DE SIERRA DE CINTA (el observador toma la posición del operador).

6/ ACONDICIONAMIENTO Y MANTENOÓN DE SIERRAS DE elNTA

3. ESPECIFICACIONES DE LA HOJA DE SIERRA La hoja de sierra de cinta ha conservado su forma fundamental, es decir, la que tuvo como primer diseño. Con el transcurso del tiempo se ha ido mejorando la calidad del acero y de las soldaduras, lo que ha pennitido variar la forma de los dicntes y aumentar la tensión de montaje, posibilitando así que a las sierras de cinta modernas se les pueda imprimir velocidades de corte (velocidad de sierra) bastante altas y por consiguiente un rápido avance de la madera.

El objetivo de este manual es orientar adecuadamente acerca de las técnicas de acondicionamiento de la sierra de cinta y no sobre la fabricación del útil. No obstante, en el Cuadro 1 se indica la cantidad aproximada de los elementos que aparte del hierro entran en la aleación de los aceros que comúnmente se emplean para la fabricación de las sierras de cinta.

Cuadro I ELEMENTOS QUE USUALMENTE SE AGREGAN AL HIERRO PARA LA PREPARACIÓN DEL ACERO DE LAS SIERRAS ELEMENTO

Carbono Cromo Mangane so Níquel Silicio Vanadio

(C)

(Cr) (Mn) (Ni) (Si) (V)

ACERO AL NIQUEL (% aproximado) 0,67 0,05 0,20 0,20 0,20 0,02

ACERO AL CROMO-NIQUEL (% aproximado) 0,80 0,10 0,38 0,50 0,33 0,02

3.1. La Longitud La longitud de las sierras de banda la detennina el diámetro de los volantes y su distancia entre ejes, esto depende a su vez de la máxima altura de corte prevista. ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA /7

La gama de modelos de máquinas que se construyen es bastante grande, por lo que la longitud de las hojas empleadas varía desde unos 8,50 metros (28 pies) ha.ta aproximadamente 16 metros (52 pies).

3.2. El Ancho El ancho de las hojas de sierra que corrientemente se emplean en máquinas del tipo aserradero es de 300 milímetros (12 pulgadas), también se usan hojas entre 200 y 250 mm (unas 8 a 10 pulgadas) y excepcionalmente de 350 milímetros (aproximadamente 14 pulgadas); el ancho de la hoja está relacionado con la potencia de la máquina. En aquellas máquinas destinadas a partir madera de dimensioncs menores se utilizan bandas de una anchura comprendida entre 100 Y 180 milímetros (4 y 7 pulgadas).

3.3. El Espesor o Calibre Está condicionado al diámetro de los volantes, esto debido a la curvatura a que la sierra es sometida al trabajar montada en ellos. Como regla general se dice que el espesor de la hoja será igual a un milésimo del diámetro del volante. Así, para volantes de 1.830 mm de diámetro (72 pulgadas) la hoja será de un espesor igual a 1,8 mm (0,072 pulgadas). Es aceptable una tolerancia de un 10%. En la tabla siguiente se encuentran las equivalencias en milímetros y pulgadas para los distintos números de calibre que se emplean para identificar el grosor de las sierras, ya sean éstas circulares, de cinta, hojas de sierras alternativas o sierras manuales.

3.4. Calibres y sus Equivalencias El espesor de la. sierras se denomina por un número conocido con el nombre de CALIBRE. El más empleado es el BWG (Birrningham Wire Gauge), cuyas equivalencias se expresan en el Cuadro 2.

8 J ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA

3.5. Forma de los Dientes Los dientes para las sierras de cinta, destinados a aserrar madera en el sentido longitudinal de la fibra, han sido diseñados de acuerdo al tamaño de la sierra. velocidad de la sierra, velocidad de avance de la madera durante el corte, dureza de la madera y altura del corte. Cuadro 2 CALmRES DE SIERRAS CALIBRE (B.W.G.l ()()()()

000 00 O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

MnJMETROS

11.53 10.79 9.65 8.64 7.62 7.21 6,57 6,04 5,59 5,18 4,57 4,19 3.76 3,40 3.05 2.77 2,41 2.10 1.82 1.65 1,47 1.24 1.06 0,89 0,81 0,71 0,64 0,56

PULGADAS

FRACCIONES DE PULGADA

0,454 0.425 0.380 0.340 0.300 0.284 0,259 0,238 0,220 0,203 0.180 0,165 0.140 0.134 0.120 0.109 0.095 0.083 0.072 0.065 0.058 0.049 0.042 0.035 0,032 0.028 0.025 0,022

29/64 27/64 3/8 11/32 5/16 9/32 1/4 15/64 7/32 13/64 3/16 5/32 5/32 1/8 1/8 7/64 3132

5/64 5/64 1/16 1/16 3/64 -

1/32

-

-

La Figura 2 muestra la forma fundamental. Cada especialista hará variar el perfil del diente de acuerdo a las condiciones de aserrío correspondientes.

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA /9

a = ángulo de incidencia o libre 8 i a 16 i b

= ángulo de diente o afilado 42 i

c = ángulo de ataque 28 i a 36

a 52 i

g

Figura 2. PERFIL DE DIENTE PARA SIERRAS DE CINTA.

Los distintos pasos y alturas de dientes originarán también algunas diferencias en el perfil de los mismos. Es aconsejable que los ángulos del diente se varíen sólo entre los límites indicados para cada uno de ellos en la mencionada figura.

(a) Ángulos de los Dientes Según la madera que se esté procesando y las condiciones del equipo. referidas especialmente a velocidades. deberá escogerse la forma de diente a usar en la cual tienen especial relevancia los ángulos del diente. Ángulo de ataque: Su elección se hace teniendo en cuenta principalmente la densidad; para maderas duras se estima adecuado un ángulo cercanO a 28 grados; mientras que para maderas blandas puede adaptarse un ángulo de ataque entre 30° y 36°. En caso de tratarse de maderas muy duras puede disminuírsele hasta 25 grados. De lo anteriormente expuesto se deduce que con un ángulo de ataque acentuado se puede lograr una mayor velocidad de avance de la madera.

10 I ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE: SIEIUlAS DE CINTA

Ángulo de incidencia o libre: Es preciso evitar un ángulo de incidencia demasiado grande para no debilitar inútilmente el diente. Puede variar entre 10° y 20°, pero corrientemente un ángulo de incidencia de 10° a 16° responde a casi todas las necesidades. Ángulo de diente: Este ángulo es el que delimita el diente propiamente dicho, es decir, está formado por el cuerpo mismo del diente; para él una dimensión de 44° es la que resulta más adecuada mirado bajo el punto de vista de solidez del diente y atendiendo también al hecho que generalmente los recalcadores han sido diseñados para trabajar con el material comprendido en esa dimensión. Si el ángulo fuera muy superior al indicado, el diente no se introduciría lo necesario entre la excéntrica y el yunque resultando un recalcado insuficiente, por el contrario si el ángulo es muy pequeño (muy inferior a 44°) el recalcado también resulta insuficiente dado que el aparato recalcador tendrá poco material para expandir. Por otro lado sabido es que un diente débil presentará la tendencia a vibrar durante el trabajo, produciendo un corte rugoso. En maderas blandas un diente comúnmente usado con buenos resultados es el de los siguientes ángulos: incidencia 16°; cuerpo O diente 44°; ataque o pecho 30 grados.

(b) Garganta o Fondo de los Dientes

La garganta o fondo del diente deberá ser siempre redondeada para facilitar el desprendimiento del aserrín y evitar las grietas (picaduras). La zona más profunda de la garganta del diente, que determina la parte más

angosta de la hoja no debe estar ubicada en la prolongación de la cara de ataque del diente hacia el dorso de la sierra, sino por el contrario, debe quedar ubicada delante de la perpendicular caída desde la punta del diente; de esta manera el diente es más fuerte y la flexión máxima del borde dentado no ocurre en la base del diente donde provocaría trizaduras.

ACONOICIONAMlENI'O .... MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA /11

(e) Paso de los Dienles

El paso de los dientes o distancia entre las puntas conantes ha sido siempre

motivo de discusión, sin que se llegue a conclusiones definitivas. No obstante, hay acuerdo en que el paso del diente debe estar estrechamente ligado a dos variables: velocidad de corte y velocidad de alimentación. La combinación paso velocidad de corte- velocidad de alimentación, detenninan la mordedura lomada por cada diente. Ha sido aceptada, por la mayorfa de los expertos, la siguiente fórmula empírica: "Para un paso dado, la mordedura (espesor del aserrfn) de cada diente debe ser, en forma aproximada igual al espesor de la lámina en maderas blandas; ~ del espesor de la lámina en maderas semiduras y ~ del espesor de la lámina en maderas duras; todo esto cuando la madera que se asierra tiene una altura de corte igual al ancho de la lámina".

-¡-

25

.5

2.

~¡

~"'

._-~~~ ••

I

Figura 3. DIFERENTES TAMAÑOS DE DIENTES. (medidas en núJímetros)

u I ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA

En cortcs dc gran altura, el avancc dc alimentación es necesariamente más lento y, si se quiere mantener una medida de corte razonable para cada diente, hay ventaja en utilizar un paso mayor de diente, puesto que la cantidad de aserrín es tanto mayor cuanto mayor sea la altura de corte.

La Figura 3 muestra algunos perfiles usados en las sierras de cinta. Los pasos de 45 a 50 milímetros resultan adecuados para el aserrío de trozas.

(d) Altura de los Dientes

Algunos especialistas consideran adecuada para los dientes de una sierra de cinta una altura igual a la mitad del paso del diente cuando asierran maderas blandas y un tercio de su paso cuando asierran maderas duras y semiduras. Una altura exagerada de los dientes genera vibraciones que producen rayaduras en la madera; además, los dientes no suficientemente rígidos, tienen tendencia a seguir el hilo o fibra de la madera. Es evidente que si la rigidez de los dientes depende de su altura y también del espesor de la lámina, debe existir una relación entre los dos. En consecuencia, si se admite que la altura del diente puede corresponder en ciertos casos a la mitad del espaciamiento entre los dientes, es preciso en todos los casos, que la altura no sobrepase cicrtos límites rclacionados con el espesor de la hoja. A través de prolongados ensayos se han establecido para los dientes de sierra de cinta las dos alturas máxirrtaS: 12 veces el espesor de la hoja para maderas blandas y 10 veces para maderas duras. Ejemplo: Una sierra calibre 17 que equivale a un espesor igual a 1,47 milímetros (0,058 pulgadas) deberá tener dientes con una altura máxima de 17,6 milímetros (11/16 de pulgada) cuando se use en maderas blandas. Si esta misma sierra procesa maderas duras deberá tener dientes con una altura máxima igual a 14,7 milímetros (9/16 de pulgada).

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENClÓN DE SIERRAS DE CINTA /13

(e) El Borde Cortante El borde cortante de la sierra requiere un ensanchamiento para evitar roces del cuerpo de la lámina durante el corte. Este ensanchamiento, que determina el ancho o grosor de corte, puede lograrse mediante un trabado o un recalcado de los dientes, Figura 4.

Trabado: Es el método más sencillo de obtener el ancho de corte, consiste en doblar alternadamente a derecha e izquierda las puntas de los dientes, este doblez debe ser igual para ambos lados.

I I

~!~

TRABADO

RECALCADO

Recalcldo:

En este

sistema, el

ensanche del borde dentado de la

sierra se logra expandiendo por aplastamiento la punta de los dientes operación que se hace utilizando el aparato recalcador.

Figura 4. ENSANCHAMIENTO DEL BORDE CORTANfE

14/ ACONDICIONAMIENTO Y MANTENClÓN DE SIERRAS DE CINTA

4. ACONDICIONAMIENTO DE LA SIERRA DE CINTA

4.1. Dotación del Taller de Sierras

Para una eficiente preparación y mantenimiento de las sierras es indispensable seleccionar adecuadamente el equipo para el taller. teniendo en cuenta las características de éstas: largo, ancho. espesor, formas de dientes. etc. La breve descripción que seguidamente se hace del local y de los equipos principales del taller de sierras son indicaciones de tipo general; cada aserradero deberá disenarlo según sus necesidades.

4.1.1. Características del local Será dimensionado de acuerdo a la cantidad y características del equipo. Es aconsejable que esté adosado al aserradero pero en una construcción independiente para evitar la entrada de aserrín y tierra al taller, lo que danaría los equipos. El taller de sierras debe contar con buena iluminación artificial y natural, ventanas a una altura de un metro sobre el piso. Las máquinas del taller de sierras requieren fundaciones de concreto. de tamaño y calidad tales que les asegure un funcionamiento sin vibraciones. El resto del piso debe ser de madera para evitar mellar las sierras que se ruedan sobre él. 4.1.2. El equipo tensionador Su componente principal es la máquina tensionadora, consistente en un aparato laminador en frío, equipado con rodillos que presionan la hoja de sierra en tal forma que producen una expansión del acero en la zona en tratamiento. Una guía desplazable contra la cual se apoya el dorso de la sierra permite efectuar un laminado uniforme en cualquier zona del cuerpo de la hoja. En los aparatos de mayor tarnailo, en lugar de desplazar la guía se desplazan los rodillos sobre los ejes respectivos. También están provistos de un comando de inversión de marcha para efectuar el regreso mecánico de la sierra.

ACONDIClONAMIENTO y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA /15

CONDICIONES QUE DEBE REUNIR UNA TENSIONADORA (a)

Los rodillos deben tener una velocidad cireunferencial de 0,20 a 0,25 mlseg. (40 a 50 pies por minuto) esta velocidad puede variarse según la babilidad del operador.

(b)

Los rodillos deben ser confeccionados de aceros de una ca1idnd tal que, unidn al tratamiento térmico correspondiente, les permita efectuar el laminado sin sufrir defonnaciones.

(e)

El diámetro de ambos rodillos así como su convexidad deben ser rigurosamente iguales; la convexidad corresponde a UD segmento de círcuJo de aproximadamente 25 cm de radio (lO pulgadas). Es aconsejable controlar y mantener la concentricidad y forma original.

(d)

El aparato laminador se monta en tal forma que la parte superior del rodillo inferior quede ligeramente más alta que la superficie del yunque o mánnol de emparejamiento (0,8 mm· 1132 de pulgada).

(e)

Los rodillos deben trabajar coo sus ejes en un mismo plano vertical, el cual a su vez, debe formar ángulo recto (a escuadra) con la superficie del yunque.

La máquina tensionadora forma un conjunto con el banco donde se monta el yunque o mármol para emparejar las hojas. Existen conjuntos o bancos tensionadores de diversos tamaños, según calibre, ancho y largo de la sierra. Algunos cuentan con dos yunques (Figura 5). En el superior se nivela la cara externa de la hoja y en el inferior la interna.

Figura 5. BANCO TENSIONADOR PROVISTO DE DOS YUNQUES EMPARE,JADORES, APTO PARA SIERRAS DE GRAN TAMAÑO.

16/ ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA

En el banco tensionador se instalan rodillos locos, de madera, convenientemente dispuestos para el deslizamiento de la sierra.

LAS HERRAMIENTAS UTll..IZADAS EN EL BANCO TENSIONADOR SON: Un martina de caras cruzadas, peñas ovaladas. El peso recomendable para esta berramienta es de 680 gramos (1'h libra). Una regla recta metálica de un largo igual al ancbo de la sierra de cinta. Una regla plantilla (borde convexo) para controlar la tensión. Una plantilla por sierra, según ancbo y calibre; ver título "plantillas de tensión" Una regla plantilla de 1,20 m (48") de largo, con una concavidad de 0,4 mm (1164"), para controlar la convexidad del dorso de las sierras de cinta. Existen también reglas provistas de un sistema de relojería para dicho control. I

Una lámpara de baja luminosidad ubicada en el extremo delantero del vunQue de emDareia~ (junto a la tensionadora).

Figura 6. MÁQUINA AFILADORA AUTOMÁTICA PARA SIERRAS DE GRAN TAMAÑO.

ACONOICIONAMJENTO y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA J 17

4.1.3. La máquina afiladora

Existen con diverso grado de mecanización y automatismo. No obstante, para una operación eficiente todas deben cumplir con algunos requisitos fundamentales:

(a) El corte del esmeril debe ser perpendicular (a escuadra) aliado de la hoja. Las máquinas afiladoras más recomendables para obtener el corte a escuadra, son aquellas en que el eje porta esmeril desciende hacia la sierra en tal forma que el centro de éste cae verticalmente sobre el centro del cuerpo de la hoja, sin describir un arco de círculo como ocurre con algunos tipos de máquinas antiguas. Si el afilado no se hace a escuadra, resultará después un recalcado torcido.

(b) El eje porta esmeril debe ser accionado desde un variador de velocidad, con el objeto de poder regular la velocidad circunferencial del esmeril, considerando que se usarán esmeriles de diferentes diámetros.

(c) El mecanismo o trinquete que desliza la hoja en la máquina debe actuar sobre el diente que se afilará; si lo hace en otro, cualquier variación de paso o distancia entre dientes provocará un corte desigual del esmeril en el diente que se afila.

(d) La afiladora debe tener varios soportes, apoyos, para que la banda que se está afilando se deslice suave y uniformemente frente al esmeril.

(e) La fundación que requiere la máquina afiladora es de una solidez suficiente para que mantenga la máquina sin vibraciones durante su operación.

18 J ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA

Figura 7. AFILADORA PARA SIERRAS DE TAMAÑOS MENORES.

4.1.4. Dispositivos para soldar

En la industria del aserrío se pueden utilizar cuatro sistemas para la soldadura de sierras de cinta: a) soldadura a cautines o de empalme; b) soldadura eléctrica a tope sin aporte de material; c) la soldadura oxiacetilénica; y d) soldadura eléctrica en atmósfera de gas neutro (argón) con aporte de material. Cada aserradero o establecimiento similar deberá escoger el sistema que más convenga a sus requerimientos y condiciones. Los equipos se especifican en la descripción que se hace más adelante acerca de los métodos correspondientes.

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA /19

4.1.5. Aparatos para recalcar e igualar

Al igual que el resto del equipo, para las operaciones de recalcado e igualado de los dientes de la sierra de cinta la selección se hará de acuerdo a las especificaciones de la sierra, teniendo en cuenta especialmente el tamaño del diente y calibre o espesor de la hoja.

Establecimientos de gran envergadura utilizan máquinas que en forma mecanizada recalcan e igualan los dientes de la sierra, Figura 8. No obstante, existen aparatos manuales que, operados con habilidad, son de gran eficiencia. Los hay también de una mecanización intermedia; es el caso de recalcadores manuales que para el accionamiento de la excéntrica expandidora se les ha incorporado un dispositivo neumático, Figura 9.

Figura 8. RECALCADORA E IGUALADORA AUTOMÁTICA.

201 ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA

Figura 9. RECALCADOR MANUAL CON APOYO NEUMÁ nco. Cualquiera sean los tipos y tamaños de recalcadores que se especifiquen deberá considerarse de inmediato la provisión de repuestos para las piezas susceptibles de frecuente desgaste y rupluTa tales como: Yunques soportantes del dorso del diente Excénnicas expandidoras Bujes para las excéntricas Tomillos de fijación móvil Tomillos de fijación estacionarios

La igualación del recalcado, que es una operación simple y de poco esfuerzo, puede realizarse también con un aparato manual muy liviano como el que se observa en la Figura 10.

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA /21

Figura 10. IGUALADOR DE RECALCADO MANUAL.

4.1.6. Utensilios varios Se asume que las máquinas del taller de sierras de cinta, antes mencionadas, contarán con todas sus partes y herramientas. Sin perjuicio de ello se requiere otros elementos complementarios tales como: Una guillotina de buena calidad para cortar en forma adecuada la sierra en sus extremos antes de soldar. Una lijadora mecánica portátil, de pequeño tamaño, para emparejar y pulir las zonas soldadas de las sierras. Un rectificador de esmeriles. Un medidor de espesores o calibres. Un banco y tomillo mecánico con sus herramientas. Un transportador, medidor de ángulos, apto para usar en las sierras de cinta.

221 ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA

4.1.7

Equipo para acondicionar sierras circulares

Un establecimiento dotado de sierras de cinta nonnalmente tiene también máquinas complementarias que utilizan sierras circulares por lo que se debe considerar el equipo necesario, según indicaciones dadas en el manual correspondiente.

4.2. Soldadura de Sierras de Cinta La operación de soldadura es detcnninante para la duración y buen servicio de la sierra, por lo que es de mucha importancia la elección del sistema que se utilizará.

Seguidamente se describen cuatro métodos para soldar cintas. Se entregan indicaciones para la ejecución de ellos y las ventajas y limitaciones de los mismos. Un cuidado común para la soldadura es dimensionar la correcta longitud de la hoja a soldar (nonnalmente viene en rollo). El largo máximo y mínimo de la hoja está determinado por la máquina de sierra de cinta. Es aconsejable preparar la hoja de una longitud sólo ligeramente inferior al largo máximo permitido por la máquina, esto a fin de asegurar material para nuevas soldaduras. Los cortes de ambos extremos deben ser exactamente a 90° (a escuadra) con relación al dorso de la hoja y posicionarlos de tal manera que la soldadura resulte centrada en el paso del diente. En cada caso se deberá cuidar también que el paso del diente en que se localiza la soldadura resulte igual al del resto de los dientes.

4.2.1. Soldadura a cautines Es un método muy sencillo que ha sido usado desde los inicios del empleo de la sierra de cinta. La sierra se suelda con una lámina de plata que es aprisionada entre el empalme mediante chaflanes que se hacen previamente en los extremos a unir. Dos cautines calientan la hoja en la zona de los chaflanes provocando la fusión de la lámina de plata, quedando la sierra unida después del enfriamiento. Este sistema permite uniones de muy buena calidad y de gran duración. Sin embargo, su uso se ha ido dejando de lado debido a que una soldadura de éstas ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA /23

requiere mucho tiempo de preparación, en comparación con otros sistemas, y tiene también como limitante el no pennitir soldar picaduras sino sólo uniones a todo el ancho de la hoja. No obstante lo anterior, se estima que este sistema deberá seguir siendo usado todavía por muchos aserraderos de pequeño y mediano tamaño, especialmente los que operan más alejados de los centros urbanos. Razón por la que seguidamente se dan a conocer los aspectos más relevantes: El equipo tradicionalmente empleado consiste en una prensa compuesta de un cuerpo principal que cuenta con mordazas para fijar los extremos de la cinta a soldar; los que debidamente achaflanados y provistos de una lámina de soldadura de plata y fundente son calentados, para producir la fusión de la soldadura, por medio de dos cautines de hierro de sección cuadrada. Figura 11.

2

B

A A = CONJUNTO B = CORTE PARA DETALLES. DONDE: 1 CUÑA DE AJUSTE 2 CAUTIN INFERIOR

3 HOJA DE SIERRA 4 CAUTiN SUPERIOR

Figura 11. PRENSA PARA SOLDAR A CAUTINES. La lámina de soldadura empleada en este sistema es una aleación de plata, cobre, zinc, cadmio y otros elementos; mezclados en proporciones diferentes según el fabricante. Norrnalrnente el mayor aporte es plata, 60% o más. El punto de fusión es aproximadamente a 70ü°C. Esta soldadura se suministra en láminas de 15 a 20 milímetros de ancho, un espesor de 0,08 a 0,10 mm y largos variados.

24/ ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA

El fundente nonnalmente empleado es una pasta a base de bórax. Se le utiliza para evitar oxidación durante la soldadura y asimismo lograr un mejor escurrimiento de la soldadura en el empalme al momento de la fusión.

Procedimiento para la Soldadura a Caullnes Los pasos principales para la ejecución de la soldadura de empalme son los siguientes: Preparar los biseles de empalme en fonma similar a la indicada en la Figura 12. Los cortes deben ser perfectamente a escuadra con el dorso, se localizan midiendo desde la punta del diente una distancia igual a la mitad del paso del diente más 5 veces el espesor de la hoja; un extremo en el sentido de avance del diente y en el otro extremo lo contrario. Los cortes así trazados aseguran la necesaria igualdad de pasos entre el diente de la soldadura y los restantes. Cada bisel debe tener un ancho igual a 10 veces el espesor de la hoja. Pueden prepararse a lima o mediante una máquina biseladora. p

:2 + 5 e

--+i1

•

rrrnmrrmIJ:lITIJlllUillnllDJIll:lJllJIm:II:n:JlllOnnmnr=;= p

e

r

= paso del diente = espesor de la hoja

Figura 12. TRAZADO PARA CORTAR LOS EXTREMOS DE LA CINTA Y FQAR LA ANCHURA DE LOS CHAFLANES DE EMPALME

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA /25

En rigor la superficie de los biseles debe ser plana. No obstante, puede aceptarse una ligera concavidad, pero nunca convexidad. Una vez terminados los biseles, estando éstos limpios y untados eon fundente, se eoloca la sierra en la prensa de soldar eon el dorso perfectamente apoyado en la superficie de alineación de la prensa y la zona de soldadura centrada en la cavidad de los cautines. cuidando que el paso del diente de empalme resulte igual al resto de los dientes. Logradas estas condiciones se aprietan los tomillos de fijación. Introducir entre los empalmes un trozo de lámina de soldadura de plata de un largo y ancho igual al empalme. La soldadura debe lijan;e y evitar que sea engrasada, puede utilizarse pinzas para colocarla. Calentar los cautines a unos 800 - 900°C (color rojo claro) y colocarlos a la prensa: primero el inferior levantándolo con la cuña hacia la sierra; después, en forma rápida, colocar el superior y apretar el tomillo de presión que actuando desde arriba oprime la soldadura mientras se efectúa la fusión y consecuentemente la unión.

Luego de lo anterior se aflojan los tomillos de fijación de un lado de la prensa para permitir que la sierra se expanda libremente. Una vez enfriada la zona de soldadura se empareja y pule con lima o esmeril. Seguidamente se aplana y tensiona. Esta soldadura no permite un revenido convencional. Sin embargo, al detectar con la lima zonas demasiado endurecidas, se pueden calentar cuidadosamente con una llama suave de mechero o soplete con lo eual se logra rebajar las durezas. Una alternativa para la fusión de la soldadura en este sistema de empalme la constituye el método de resistencia eléctrica en el cual los cautines del método convencional son reemplazados por mordazas especiales y no se requiere fragua, pues el calentamiento para la fusión se aplica con bloques provistos de resistencias eléctricas.

4.2.2. Soldadura eléctrica a tope Se ejecuta en una operación automática mediante aparatos eléctricos especialmente diseñados. Básicamente consiste en la unión metalúrgica, sin apone de soldadura, lograda mediante la fusión por arco voltaico de los extremos de la hoja de sierra.

26 J ACONDICIONAMIENTO Y MANTENOÓN DE SIERRAS DE ONT A

Cada fabricante de estos aparatos entrega instrucciones muy precisas acerca de la operación de los mismos. Sin perjuicio de lo cual se insiste en las precauciones comunes para toda soldadura: cortes perfectamente a escuadra, localización de la soldadura al centro del paso del diente, igualdad del paso del diente soldado con rclación al rcsto de ellos. Una ventaja que presenta el sistema de soldadura eléctrica a tope es la gran rapidez con que se puede ejecutar. Pero, a la vez, presenta una importante limitante, ya que no permite soldar picaduras o grietas sino que sólo uniones a todo el ancho de la hoja.

4.2.3. Soldadura oxiacetilénica Este sistema cuenta con las preferencias de muchos operadores, pues permite soldar sierra~ a todo su ancho y posibilita además la reparación de las trizaduras (picaduras) que frecuentemente aparecen en el fondo de la garganta de los dientes y en algunos casos en el dorso de la lámina.

El equipo para la soldadura oxiacetilénica se compone de: Una prensa para posicionar y sostener la sierra, provisto de un yunque, con movimiento vertical, que se extiende al ancho de la sierra. El yunque se utiliza para laminar (emparejar) la soldadura en estado incandescente. Un balón de oxígeno y otro de acetileno, dotados de sus respectivos manómetros y regulador para trabajo con baja presión de los elementos. Mangueras para cada elemento, aproximadamente 4 m de cada una. Un mango mezclador/portaboquillas (de pequeño tamaño, liviano). Tres boquillas de los orificios menores (N" 1, 2 Y 3 u otra denominación según el fabricante). Un juego de

aguja~

para limpiar las boquilla~.

Un encendedor o chispero de pedernal. Un par de lentes protectores o careta apta para la soldadura oxiaeetilénica. Un martillo mecánico, de 680 gramos (I'h libra), apto para laminar la soldadura. ACONDIOONAMJENTO y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE ONTA /27

La soldadura (material de aporte) es provista por fabricantes especializados; la proporcionan en varios diámetros: 1,6 mm (1/16") - 2,4 mm (3/32") - 3,2 mm (lIS").

El procedimiento para la ejecución de la soldadura oxiacetilénica que en sus aspectos básicos se describe seguidamente puede variarse según la habilidad que cada operador desarrolla con la práctica: (a) Cortar a escuadra los extremos de la hoja, cuidando que la soldadura quede localizada en el centro del paso del diente. Se debe considerar también, al trazar los cortcs, que en este sistema los extremos de la sierra a soldar se instalan con una separación igual al espesor de la hoja. Este último detalle importa en la fijación del paso del diente de la soldadura, pues debe ser igual al resto de los dientes. (b) Calentar el yunque de la prensa a una temperatura aproximada a 200°C, esto con el fin de evitar cnfriamientos bruscos y consecuentemente endurecimientos excesivos al momento del martillado de emparejamiento de la soldadura. (c) Sujetar un extremo de la sierra en la prensa, centrándolo en la cara del yunque. Colocar en la misma forma el otro extremo de hoja teniendo cuidado de verificar que el respaldo de ambos extremos quede en línea, y la juntura a soldar separada a una distancia igual al espesor de la hoja o poco menos. (d) Seleccionar la boquilla según el espesor de la hoja; por ejemplo, N" 1 para calibres 19 y 20, N" 2 para calibres 17 y IS, N" 3 para calibre 15. Otra idea de selección es: boquilla de orificio igual a 0,5 mm (0,020") para calibres hasta IS y 0,6 mm (0,026") para espesores mayores. (e) Regular la presión de los elementos según el espesor de la sierra, la boquilla a emplear y la costumbre o habilidad del operador; como referencia se indica: 0,35 Kglcm' (5 Ib/pulg') para el acetileno y 0,70 Kglcm' (10 lb/pulg') para el oxígeno. (1) Encender la llama abriendo primero la válvula del acetileno paulatinamente

hasta que desaparezca el humo; enseguida abrir el oxígeno, aumentándolo sólo hasta que el cono secundario resulte ligeramente más largo que el cono base de mayor luminosidad (blanco), Figura 13. Si se continuara aumentando el oxígeno de modo que el cono secundario coincidiera con el cono base (blanco) se tendria una llama neutra, lo que estaría muy bien pues ésta es apta para la soldadura del acero de sierras, pero cualquier aumento del oxígeno más allá de la referida coincidencia conduciría a una llama oxidante. no apta 28/ ACONOIOONAMlENTO y MANTENaÓN DE SIERRAS DE CINTA

pues quemaría el carbono durante la soldadura. En resumen, para precaverse de una llama oxidante debe mantenerse siempre el cono secundarío de la llama ligeramente saliente del cono base, garantía de una llama segura.

CONO BASE (BLANCO)

Figura 13. LLAMA PARA SOLDADURA OXIACETILÉNICA. (g) El comienzo de la soldadura. cuando se trata de uniones a todo el ancho de la hoja, es también cuestión de preferencias. No obstante, una fonna que es bastante utilizada por sus buenos resultados es: iniciarla por el centro con un trecho de unos 20 mm, para continuar en fonna alternada con espacios iguales hasta alcanzar ambos bordes. Al empezar a calentar para formar el charco, se debe mantener el soplete firme, con el cono casi tocando la sierra. Uno de los puntos más difíciles en la soldadura de sierras es saber cuándo se opera la penetración. Para ello conviene observar que cuando el charco se inicia en la superficie, se extiende gradualmente a través de la sierra y muestra una superficie satinada, lustrosa. En este preciso instante se acerca el cono de la llama a la sierra, de tal modo que su extremo traspase la hoja, 10 que se notará al oírse un leve silbido a medida que la presión de la llama irrumpe a través del lado inferior. Si se intenta la penetración antes que el metal esté fundidn, el charco chisporrotea y probablemente el metal de la superficie se quemará. En el momento en que se oye el silbido de la penetración se debe levantar la llama y retirar ligeramente hacia atrás, al mismo tiempo que se consume el extremo de la barra de soldadura en el charco. Luego se saca para comenzar un nuevo charco superponiéndolo ligeramente sobre el anterior. Cuando se ha completado cada charco, se calienta hasta un rojo blanco, casi hasta el punto de fusión, se levanta rápidamente el yunque y se forja la parte recién soldada con el martillo mecánico. Se forja lo necesario, mientras la zona soldada no pierda

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENaON DE SIERRAS DE CNTA /29

su color rojo, obteniéndose así un laminado perfecto del material y dejando la parte soldada del mismo espesor que el resto del cuerpo de la sierra. Procediendo así, soldando y forjando trozos alternados a partir del centro, se llega como pasos finales consecutivos a ambos bordes. Estas son las zonas más delicadas, ya que por haber menos material la soldadura queda propensa a escurrir y quemarse; para evitar esto se coloca a ambos lados de la junrnra un pequeño trozo de sierra que después se corta con cincel. - El revenido, aplicado inmediatamente después de terminada la soldadura, se hace utilizando el mismo soplete, con el cual se eleva lenta y uniformemente la temperarnra de toda la soldadura, hasta unos 400'C (color rojo sombra). Tan pronto se obtiene el color indicado se retira la llama, se ahuma la soldadura con la llama del acetileno (cerrando el paso del oxígeno) y se le deja enfriar junto al yunque de laminación. Transcurrido unos 15 minutos se limpia la soldadura con sólo una pasada de un escobillón de pelos (secos) y se repite la operación de calentamiento aunque ahora con menor intensidad (color azulado). - Para soldadura de grietas se emplea el mismo sistema que para soldaduras completas, pero comenzando desde el fondo de la grieta hacia el borde. - Al aplanar y pulir el área de la soldadura se debe cuidar que resulte del mismo espesor que el resto de la sierra. Un menor grosor la hace de resistencia insuficiente; por otro lado, un exceso de espesor O aspereza causa golpeteo en las guías y en los volantes, lo que origina cristalizaciones y consecuentemente ruprnras.

4.2.4. Soldadura bajo protección gaseosa El método de soldar TIG (del Inglés: rnngsten-inert-gas), y su derivado MIG (metal-inert-gas) está siendo usado en las fábricas de sierras de cinta y en talleres de acondicionamiento de las mismas. Se emplea para soldaduras a todo el ancho de la cinta e igualmente para reparar grietas o picaduras que se presenten en cualquier zona de la sierra. Básicamente consiste en la generación de un arco voltaico, de gran intensidad y calor altamente concentrado, entre un electrodo y el metal base a soldar al mismo tiempo que una atmósfera de gas inerte (argón, helio) rodea el área de la soldadura protegiéndola para evitar su oxidación, Figura 14.

30 I ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA

MÉTODO MIG ELECTROOO OE FU NOICION (MATERIAL DE APORTE)

MÉTODO TIG ELECTRODO DE TUNGSTENO

(NO CONSUMIBLE)

GAS

_--'J

MATERIAL DE APORTE

Figura 14. ESQUEMAS DE SOLDADURA BAJO PROTECCIÓN GASEOSA. En el método TIG el calor procede de un arco eléctrico formado entre un electrodo de tungsteno. no consumible y la pieza a soldar, debiendo utilizarse una varilla de soldadura como material de aportación. En el método MIG el calor procede de un arco eléctrico formado entre un electrodo, que al propio tiempo actúa como metal de aportación, y la pieza de trabajo. El procedimiento para la utilización de este sistema de soldadura es determinado con precisión por cada fabricante de equipos (intensidad, velocidad, espaciamientos, ete.). No obstante, se indican seguidamente aspectos comunes de tipo general: Calentar a unos 200°C el área de soldar en la prensa de fijación de la hoja de sierra. Montar los extremos de la hoja, cortados debidamente y cuidando la exactitud del paso del diente en la juntura e igualmente el centramiento de ésta en el mismo. Colocar un pequeño pedazo de sierra en cada extremo de lajuntura para evitar fusión irregular en los bordes de la hoja.

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA 131

Figura 15. EQUIPO SOLDADOR (método de protección gaseosa).

Regular el portaelectrodo a la altura correspondiente sobre la juntura y en la dirección exacta de la misma. Ejecutar la soldadura propiamente dicha en un cordón ininterrumpido desde un borde al otro de la hoja (una pasada). - Revenir elevando la temperatura de la zona soldada a unos 650°C (color rojo sombra) y dejar enfriar lentamente. - Emparejar y pulir la soldadura con esmerilo lima y reponer el aplanamiento y tensionado de la zona afectada.

32/ ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA

Figura 16. SOLDADURA TERMINADA, OBSÉRVESE LOS PEQUEÑOS TROZOS DE SIERRA COLOCADOS PREVIAMENTE EN LOS EXTREMOS DE LA JUNTURA.

4.3. AplanamienÚl y Destorcedura del Cuerpo de la Sierra La existencia de protuberancias y torsiones hacen que la sierra se desvíe del corte durante el aserrío. además sufre un efecto de martilleo sobre los volantes y las guías, lo que contribuye a generar trizaduras en el cuerpo de la hoja. En reposo las protuberancias y torsiones impiden controlar la tensión.

La operaclOn de aplanamienÚl consiste en eliminar las protuberancias y torsiones de ambas caras de la hoja, lo que se ejecuta de la siguiente manera:

Sobre el yunque de aproximadamente 1.20 m (48 pulgadas) de largo, del banco tensionador se va trabajando la hoja por sectores cercanos a un metro de largo, es decir, un poco más cortos que el yunque de emparejar.

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA /33

Figura 17. DETECTANDO PROTUBERANCIAS LONGITUDINALES EN LA CARA EXTERNA DE LA SIERRA. Se revisa transversalmente con la regla corta apoyándola sobre la sierra tendida sobre el yunque, se desplaza la regla en el sentido longitudinal de la lámina. Figura 17; las protuberancias se martillan a medida que se detectan, usando en este caso la cara transversal del martillo de caras cruzadas. También se deben hacer pasadas con la regla orientada longitudinalmente para ubicar las protuberancias perpendiculares al dorso, las que son eliminadas usando la cara longitudinal del martillo. En el uso del martillo es muy importante tener presente que los golpes deben ser dados en forma suave y lo más exactamente posible sobre la protuberancia. evitando así marcar la sierra. Cuando el emparejamiento está terminado sobre el primer sector se desplaza la lámina y se repite el procedimiento sobre el sector siguiente, hasta que se ha cubierto todo el largo de la sierra. Es usual comenzar el trabajo en la zona de la soldadura y terminarlo allí mismo, antes de efectuar el emparejamiento por la otra cara. Cuando se trata de sierras livianas, las protuberancias de la cara interna de la hoja se localizan y eliminan deslizando la sierra sobre rodillos montados en la parte superior del equipo tensionador.

3C I ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA

Si las hojas son de gran tarnai\o y por consiguiente de mucho peso requieren la instalación de un yunque auxiliar inferior, Figura 18, para la eliminación de las protuberancias de la cara interior de la sierra. Para operar con este último se hace necesario un foso, el cual se cubre con una tapa que sirve como piso para cuando se trabaja con el yunque superior y en la operación de tensionado.

Figura 18. LOCALIZANDO PROTUBERANCIAS EN LA CARA INTERNA DE LA SIERRA, Con cierta frecuencia las hojas de sierra se tuercen debido a algún accidente, a volantes cruzados, a malas manipulaciones u otros errores, por lo que se hace necesario verificarlas periódicamente. Al respecto conviene recordar que para poder examinar la sierra a fin de detectar posibles torsiones, primero se la debe aplanar, tensionar y controlar el buen estado del dorso. Se procede colocándola de plano sobre un piso bien nivelado, si la hoja no tiene torceduras permanecerá perpendicular al piso en sus extremos, donde forma ondas; por el contrario si está torcida, un extremo se inclinaria hacia un lado y el otro hacia

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA I 3S

el lado opuesto, de tal manera que si la observamos desde arriba se verá en forma de un ocho. No basta con examinar la sierra en una sola posición, sino hacerla rodar empujándola desde un extremo; si no existe torcedura la sierra no se inclinará hacia ningún lado. En caso que exista torsión, es necesario determinar si ella se presenta en todo el largo de la hoja o sólo afecta a una zona. Una sierra está torcida en todo su largo cuando la inclinación de sus extremos se manifiesta en todas las posiciones. Si es sólo una zona, ésta se podrá ubicar fácilmente de la siguiente manera: se hace rodar lentamente la banda sobre el piso. llegado el momento en que el extremo delantero se inclina hacia un lado significa que la zona torcida comienza en la parte de la banda que recién tocó el piso, se hace una marca con tiza en la banda y se continúa haciéndola rodar lentamente hasta que la onda del extremo que se estaba presentando ladeada, se enderece. Se hace una nueva marca con tiza en la parte que recién tocó el piso al enderezarse la onda. La zona torcida está, entonces, comprendida entre las dos marcas. Una forma de corregir torceduras es martillando la hoja sobre el yunque del banco tensionador con golpes regulares y equidistantes dados en el sentido de la torsión, Figura 19.

.

~~

~~ TORCEDURA A LA DERECHA

TORCEDURA A LA IZQUIERDA

Figura 19. ORIENTACIÓN DEL MARTILLADO SEGÚN EL SENTIDO DE LA TORSIÓN DE LA SIERRA. Los golpes se deben orientar tanto más oblicuamente cuanto más pronunciado sea el' cruzamiento. Es recomendable golpear varias veces moderadamente y no unas pocas en forma muy vigorosa, pues de esta última manera se corre riesgo de trasladar la torsión al sentido contrario.

36 J ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCiÓN DE SIERRAS DE CINTA

Una vez tenninado el martillado en la cara exterior se procede en la misma forma en la cara interior, es decir, para eliminar una torcedura hay que martillar en ambos lados de la hoja en la zona afectada. A continuación se eliminan las protuberancias que pudieran haberse originado, y se vuelve a examinar la sierra para verificar si la torsión tratada fue eliminada. Si ésta persiste se procede a golpearla nuevamente en la forma antes descrita. Como alternativa al método anterior existe el consistente en "caminar" la sierra para destorcerla. Para ejecutarlo se requieren dos personas: con la sierra de costado sobre el piso el operador principal se ubica en el lado del dorso de la sierra frente al extremo cuya onda se inclina hacia él, mientras el ayudante sostiene la sierra en el otro extremo. El operador principal empuja con sus manos la sierra desde el dorso hacia adelante y abajo, y ayudándose con los pies la tuerce en el sentido contrario al defecto, al mismo tiempo que la hace rodar "caminándola" de a espacios de unos 15 centímetros (6 pulgadas), hasta que se haya recorrido todo el largo de la sierra o la parte torcida de ella, según corresponda. También en este caso hay que hacer la misma operación por la otra cara de la sierra, para lo cual es necesario viraria. Se insiste en que después de una operación de destorcedura, cualquiera sea el método que se emplee, se debe revisar la sierra sobre el yunque emparejador para eliminar por ambos lados las protuberancias que se hayan originado. Logrado el aplanamiento de la sierra, es decir, habiendo eliminado las torsiones y protuberancias, se está en condiciones de aplicarle la tensión.

4.4. Tensionado de las Sierras de Cinta La expansión o laminación del centro del cuerpo de la lámina, que se hace con el objeto de lograr que durante el aserrado sean el borde dentado y el dorso las partes más tensas de la hoja, se denomina ''tensión transversal" aunque en la práctica se le conoce sólo como "tensión". Es importante no confundir este ténnino con el de "tensión de montaje", que es el esfuerzo de tracción a que se somete la hoja mediante la separación de los volantes y mantenida a través del sistema de contrapesos. "Tensión, en las sierras de banda, es el grado de alargamiento que se aplica al centro del cuerpo de la lámina con relación a los bordes". Antes de pretender tensionar una sierra en forma aceptable es menester comprender el objeto de la tensión y entender muy claramente lo que ocurre en el cuerpo de la sierra tanto cuando está en reposo (fuera de la máquina) como cuando se encuentra montada sobre los volantes y aserrando. Durante el proceso de aserrado, el borde dentado se alarga debido al esfuerzo que debe soportar al efectuar el corte. Al llegar al punto en ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA /37

que el alargamiento del borde se iguala o sobrepasa la longitud del centro de la hoja. éste último comienza a absorber la fuerza de tracción, deja suelto el borde dentado y provoca de inmediato cortes zigzagueantes. De lo anterior se desprende que una tensión correcta es aquella que resulta suficiente para mantener tenso el borde dentado durante el proceso de aserrado. Para detenninar la cantidad adecuada de tensión que debe aplicarse a la cinta es necesario tener en cuenta la tensión de montaje y la condición de la cara de los volantes. La tensión se aplica mediante la máquina tensionadora. que fue descrita anteriormente como un laminador de rodillos para trabajo en frío.

4.4.1. El dorso de la lámina Antes de efectuar el tensionado, se debe verificar la rectitud o convexidad del dorso de la lámina. según el caso. Si se utiliza dorso convexo se recomienda que esta convexidad sea de aproximadamente 0,40 milímetros en 1,20 m (1/64 de pulgada en 4 pies). La manera de controlar la convexidad es colocando la banda sobre el yunque emparejador y atrás de ella la regla plantilla; la verificación consiste entonces en asegurar que la regla. que es cóncava. se ajuste al dorso de la sierra. Figura 20. 1.200 mm

Figura 20. CONTROL DE LA CONVEXIDAD DEL DORSO.

38/ ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA

Corrección del Dorso Si al colocar la plantilla el dorso presenta una cavidad (está cóncavo), se marca con tiza la extensión de la parte ahuecada y se hacen pasadas de rodillo como se ilustra en la Figura 21, de tal manera que tome la convexidad requerida. Como se puede apreciar se aplica presión de rodillos cerca del centro hacia el lado del borde dentado y las demás se reparten desde el centro hacia el dorso.

Figura 21. PASADAS DE RODILLO PARA LOGRAR CONVEXIDAD EN EL DORSO DE LA CINTA.

La operación contraria es la corrección de una excesiva convexidad del dorso para lo que es necesario hacer las pasadas de rodillo distribuidas como se indica en la Figura 22, nótese que ahora se aplica una pasada cerca del centro en la mitad correspondiente al dorso y las demás se distribuyen en la mitad correspondiente al borde dentado.

Figura 22. PASADAS DE RODILLO PARA DISMINUlR CONVEXIDAD AL DORSO DE LA CINTA.

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA /39

Los técnicos experimentados realizan la corrección del estado del dorso en operación simultánea con el aumento o disminución de la tensión. 4.4.2. Forma de efectuar el tensionado El tensionado, como se expresó anteriormente, tiene por objeto aumentar ligeramente el largo de la lámina en su parte central, de manera que la zona dentada y el dorso de la sierra resulten muy tensos cuando están montados sobre los volantes de la máquina. Esta condición contribuye a impedir que la hoja se desvíe durante el corte, le confiere estabilidad en su posición correcta sobre los volantes frente al empuje de la madera. Es fundamental que la tensión sea determinada exactamente; y tenga uniformidad en todo el largo de la hoja, de otro modo las partes que presentan diferencias de tcnsión traerán dificultades que favorecerán la aparición de trizaduras. Una sierra que trabaja con falta de tensión se desvía en el corte, produciendo piezas de caras onduladas y variación en los espesores. En el caso contrario, cuando una banda trabaja con demasiada tensión no se puede detectar a simple vista, generalmente corta bien y el peJjuicio causado sólo se podrá notar en la hoja después de desmontarla, bastarán algunas horas de trabajo para que se le originen una gran cantidad de grietas o picaduras. Para tensionar, se monta la hoja en el banco tensionador presionándola con cierto número de pasadas entre los rodillos laminadores en el sentido longitudinal. Suponiendo que la lámina está completamente desprovista de tensión, la pasada de rodillos que se da al centro será la más fuerte. La presión para las otras va decreciendo a medida que se aproxima a los bordes. La Figura 23 muestra como podria distribuirse el laminado con el tensionador en una banda de 250 milímetros de ancho que esté totalmente desprovista de tensión.

40 I ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA

-'~ ~

-.-,

o

~

.i ~ ~

1Figura 23. DISTRIBUCIÓN DE LAS PASADAS DE LAMINACIÓN PARA TENSIONAR UNA SIERRA CINTA DE 250 MILíMETROS DE ANCHO.

La tensión de una sierra de banda se puede observar levantando la lámina con una mano y aplicando una regla recta atravesada en la curva que fonua la hoja al levantarla. Se verá que la regla loca a la sierra sólo en sus bordes, Figura 24.

Figura 24. CAVIDAD BAJO UNA REGLA RECTA MOSTRADA POR UNA HOJA DE SIERRA QUE TIENE TENSIÓN.

ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE CINTA /41

4.4.3. Control de la tensión utilizando plantillas

Las plantillas o regletas de tensión tienen una arista convexa. Esta convexidad corresponde a un segmento de círculo, cuyo diámetro varía según el ancho y espesor de la hoja de sierra a la cual está destinada. Los círculos para la confección de las plantillas, indicados en el Cuadro 3, fueron encontrados en forma práctica a través de pacientes ensayos y tanteos realizados por especialistas en la materia Así se tiene que, por ejemplo, en una sierra de cinta de 25 cm de ancho y calibre 15, la tensión adecuada es la correspondiente a un círculo de 38 pies (11,60 m). Cuadro 3

CÍRCULOS PARA PLANTILLAS DE TENSIÓN DIMENSIONES DE LA CINTA O BANDA ANCHO (aprox.)

ESPESOR

CIRCULO DE TENSIÓN (Convexidad de la plantilla)

Milímetros

Pulgadas

Calibre (B.W.G.)

Metros

Pies

100

4

18-19-20

9,75

32

127

5

18-19

9,75

32

152

6

17-18-19

9,75

32

178

7

17-18

10,97

36

178

7

19-20

12,19

40

203

8

16-17

10,97

36

203

8

18-19

12,19

40

228

9

15-16

10,97

36

254

10

14-15-16

11,60

38

305

12

13-14

12,19

40

305

12

15-16

13,70

45

330

13

13-14

13,70

45

330

13

15-16

15,24

50

355

14

12-13

13,70

45

355

14

14-15

15,24

50

421 ACONDICIONAMIENTO Y MANTENCIÓN DE SIERRAS DE elNIA

o

-'

::::>

U

"'" 'u -' L.U

Cl

o

"'"

>L.U

~

.